Mathcad - программное средство для выполнения на компьютере математических расчетов, имеющее простой в работе и освоении графический интерфейс. Инструментарий приложения позволяет работать с формулами, текстами, графиками, числами. Mathcad имеет большое количество логических функций, а также операторов, позволяющих проводить вычисления как численно, так и символьно операции с векторными, скалярными величинами, матрицами. Также имеется возможность перевода единиц измерения.
Mathcad имеет широкие возможности: решение дифференциальных уравнений, построение графиков, использование греческого алфавита, символьные операции, работа с векторами и матрицами, аппроксимация, поиск корней функций и многочленов, работа с единицами измерения.
В качестве достоинства программы можно отметить автоматизацию процесса вычисления, удобный интерфейс программы, интеграцию численных и символьных математических инструментов, поддержку работы с единицами измерения физических величин.
Для решения каких-либо специализированных задач возможности программ могут расширяться пакетами, имеющими дополнительные функции и константы:
MathCad позволяет работать с данными программ Microsoft Excel, MatLab, ANSYS Workbench.
Результаты всех вычислений сохраняются в рабочих листах с возможностью преобразования в ряд форматов, включая MS Word, XML, PDF и HTML.
Приложение имеет широкое применение при решении инженерных задач, создании интерактивных документов для обучения, визуализации вычислений.
К недостаткам ПО относятся: невозможность построения параметрически заданных поверхностей с непрямоугольной областью определения параметров, отсутствие библиотек для визуального моделирования, отсутствие автоматического переноса длинных уравнений.
Octave был задуман в 1988 году как программное обеспечение для изучения химической конструкции реактора и представляет собой интерактивный командный интерфейс.
ПО поддерживает работу со всеми основными ОС, данные в которых представляются в виде матриц.
Octave включает в себя функции для дифференцирования, интегрирования, а также численного и аналитического решения нелинейных систем и уравнений. Приложение позволяет решать разнообразные задачи при помощи инструментов оптимизации, анализа и обработки данных эксперимента, идентификации, и т.д.
К недостаткам данного ПО для его применения в моделировании систем автоматического управления (САУ) можно отнести отсутствие библиотек для визуализации модели, а также только численное решение математических задач, что не всегда дает необходимую точность.
Система Matlab предназначена для выполнения инженерных и научных расчетов и высококачественной визуализации получаемых результатов. Эта система применяется в математике, вычислительном эксперименте, имитационном моделировании.
Язык Matlab - высокоуровневый интерпретируемый язык программирования, включающий матричные структуры данных, интегрированную среду разработки, обширный спектр возможностей, объектно-ориентированные функции и интерфейсы к программам, которые созданы при помощи других языков программирования.
В пакет входит множество хорошо проверенных численных методов (решателей), операторы графического представления результатов, средства создания диалогов. Отличительной особенностью Matlab по сравнению с обычными языками программирования является матричное представление данных и большие возможности матричных операций над данными. Используя пакет Matlab можно как из кубиков построить довольно сложную математическую модель, или написать свою программу (весьма похожую на Фортран-программу). А можно используя SIMULINK и технологию визуального моделирования составить имитационную модель или систему автоматического регулирования.
Сегодня Matlab используется во множестве областей, среди которых обработка сигналов и изображений, проектирование систем управления, финансовые расчеты и медицинские исследования. Его открытая архитектура делает возможным использование Matlab и сопутствующих продуктов для исследования данных и создания собственных инструментов, использующих функциональные возможности Matlab.
Для проектирования систем управления, цифровой обработки сигналов, коммуникационных систем широко используется Simulink, позволяющий моделировать динамические системы, оценивать их работу, модифицировать проект с помощью графических блок-диаграмм. Simulink - это интерактивная среда для моделирования и анализа широкого класса динамических систем.
Во многих естественнонаучных областях статистические методы были и остаются важной составной частью процедуры обработки результатов измерений. Это касается практически всех отраслей знания: физики, химии, биологии, геологии, метеорологии и многих других. Современные программы для статистической обработки данных позволяют применять сложные современные методы анализа даже в тех областях, где ранее такие исследования были чрезвычайно трудоемкими и, следовательно, проводились достаточно редко.
Некоторые примеры применения системы STATISTICA для обработки экспериментальных данных можно найти в научных работах, опубликованных в Интернете.
Методы математической статистики изучают не только студенты естественнонаучных специальностей, но и экономисты, инженеры психологи, социологи и многие другие специалисты. Поэтому курс мат. статистики входит в программу большинства высших учебных заведений, а неотъемлемой его частью становится освоение соответствующего программного обеспечения. Опыт работы многих преподавателей вузов показал, что система STATISTICA может служить не только эффективным инструментом для научных исследований, но и чрезвычайно удобной средой для обучения методам статистического анализа.
Система STATISTICA активно используется в учебном процессе в вузах. Примеры программ курса статистики можно найти в Интернете на web-страницах соответствующих учебных заведений.
Продукты фирмы StatSoft: